[发明专利]一种基于子阵划分的近远场混合源被动定位方法

摘要

本发明公开了一种基于子阵划分的近远场混合源被动定位方法，属于阵列信号处理领域。奔放吗应用对称均匀线阵传感器阵列接收目标信号；通过恰当选择传感器构造子阵，对每个子阵进行协方差处理，选取合适的传感器数据，构造只包含角度信息的矩阵，对矩阵进行特征值分解，获得相应的噪声子空间，利用一维MUSIC谱峰搜素获得真实角度对应的子角度；再根据空间几何关系求出真实角度信息，从而进一步利用MUSIC谱峰搜索求出距离信息。本发明避免了四阶累积量的使用，有效减低了算法的计算复杂度，缩短算法运行时间，避免了额外的参数匹配过程。

主权项

一种基于子阵划分的近远场混合源被动定位方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：通过对称均匀线性传感器阵列接收目标信号，得到各个阵元的接收信号；步骤2：将对称均匀线性传感器阵列进行子阵划分，得到第一子阵、第二子阵，其中第一子阵为：去除所述对称均匀线性传感器阵列的最右端阵元的子阵；第二子阵为：去除所述对称均匀线性传感器阵列的最左端阵元的子阵；步骤3：基于阵元的接收信号分别计算第一、二子阵的协方差矩阵；取第一子阵的协方差矩阵的反对角线元素，按照从右上角到左下角的顺序，得到向量r1；取第二子阵的协方差矩阵的反对角线元素，按照从右上角到左下角的顺序，得到向量r2；步骤4：分别对向量r1、r2进行空间平滑处理：将向量ri划分为L个重叠的子向量，每个子向量包括(2M‑L+1)个元素，其中L≥2，2M+1对应对称均匀线性传感器阵列的阵元数，下标i∈{1,2}；将每个子向量与自己的共轭转置矩阵相乘，得到每个子向量的协方差矩阵，由L个子向量的协方差矩阵的均值得到协方差矩阵Ri；对每个协方差矩阵Ri进行特征值分解，由对应零特征值的所有特征向量组成噪声子空间步骤5：基于每个噪声子空间通过一维MUSIC谱峰搜索法，得到K个方位角估计值其中K表示目标信源数目，k为目标信源标识符；步骤6：确定K个目标信源的真实方位角：根据同一目标信源的两个方位角估计值判断矩阵的行列式是否为0，若是，则判断当前目标信源为远场源，并由的均值得到远场源的真实方位角否则，判断当前目标信源为近场源，并计算近场源的真实方位角计算近场源的真实方位角具体为：根据得到子距离矩阵rk，其中rk＝[r1,k,r2,k]T，符号(·)T表示矩阵转置；计算目标信源坐标：根据得到近场源的真实方位角步骤7：由步骤6得到的近场源的真实方位角得到对应的导向矢量，并通过一维MUSIC谱峰搜索法得到近场源的距离估计。